Os estados físicos da matéria

Há muitas discussões sobre quantos estados da matéria existem, porém as versões mais populares atualmente são de que a matéria somente tem três estados: sólido, líquido e gasoso. Mas há também outros que, ou são intermediários ou pouco conhecidos. Por exemplo: os vapores, que nada mais são uma passagem do estado líquido para o gasoso na mesma fase em que o gás, porém quando está em estado gasoso, não há mais possibilidade de voltar diretamente ao estado líquido; já quando em forma de vapor, pode ir ao estado líquido, desde que exista as trocas de energia necessárias para tal fato. Por isto que diz comumente "vapor d´água".

Se colocarmos os estados físicos da matéria em ordem crescente, conforme a quantidade de energia que cada um possui, teremos:

Condensado de Bose-Einstein→Condensado de Fermiônico→Superfluido de Polaritons → Sólido → Líquido → Gasoso → Plasma

·       Plasma:

 O plasma é um dos estados físicos da matéria, similar ao gás, no qual certa porção das partículas é ionizada. A premissa básica é que o aquecimento de um gás provoca a dissociação das suas ligações moleculares, convertendo-o em seus átomos constituintes. Além disso, esse aquecimento adicional pode levar à ionização (ganho ou perda de elétrons) dessas moléculas e dos átomos do gás, transformando-o em plasma contendo partículas carregadas (elétrons e íons positivos).

A presença de um número não desprezível de portadores de carga torna o plasma eletricamente condutor, de modo que ele responde fortemente a campos eletromagnéticos. O plasma, portanto, possui propriedades bastante diferentes das de sólidos, líquidos e gases e é considerado um estado distinto da matéria. Como o gás, o plasma não possui forma ou volume definidos, a não ser quando contido em um recipiente; diferentemente do gás, porém, sob a influência de um campo magnético ele pode formar estruturas como filamentos, raios e camadas duplas.

·       Condensado de Bose-Einstein:       

 

Os condensados de Bose-Einstein são fluidos de baixas temperaturas com propriedades não totalmente compreendidas, como fluir espontaneamente para fora do seu recipiente. Este efeito é uma consequência da mecânica quântica, que postula que qualquer sistema só pode adquirir energia em quantidades discretas. Se um sistema está a uma temperatura tão baixa que esteja no seu estado de energia mínima, não é possível reduzir a sua energia, nem sequer por fricção. Assim sendo, sem fricção, o fluido facilmente supera a gravidade devido às forças de adesão entre o fluido e a parede do seu recipiente e tomará a posição mais favorável, ou seja, a toda a volta do recipiente.

Exemplos de Condensados de Bose-Einsten:

·       hélio-4 (temperatura mnor que 2,4 K)

·       rúbidio-87 (temperatura abaixo de 170 10^-9 K)

·       Condensado Fermiônico:

    

É uma fase da matéria formado por férmions

os férmions - a outra metade da família de partículas e blocos básicos com os quais a matéria é construída são essencialmente solitários. Por definição, nenhum férmion poderá estar exatamente no mesmo estado quântico que outro férmion.   

·       Superfluido de Polaritons:

O Superfluido de polaritons ou sétimo estado da matéria, foi descoberto por físicos da Universidade de Pittsburgh e dos Laboratórios Bell nos Estados Unidos. Este superfluido é capaz de levar energia de um lugar para outro utilizando-se de um feixe de luz, também pode gerar raios laser potentes com baixo consumo e fazer transporte de bits em meio sólido.[